Desenvolvimento e implementação de uma abordagem CTSA do conceito de acidez no ensino da física e química

A emergência de questões tecnológicas, sociais e ambientais transformam o ensino das ciências num enorme desafio. A escassez e a contaminação da água, resultante de actividades antropogénicas, perspectiva-se hoje como um problema de futuro. Este tema, parte integrante do programa de Química do 11o Ano, inspirou uma intervenção didáctica baseada numa metodologia de resolução problemas que se pode enquadrar numa abordagem do tipo CTSA. A intervenção proposta, a partir de uma saída de campo que se concretizou na Mina de S. Domingos, teve por objectivos melhorar as aprendizagens realizadas pelos alunos e promover a mudança de atitudes face ao Ambiente e ao consumo de água em particular. Os dados recolhidos, analisados segundo métodos qualitativos e quantitativos, revelaram melhores conhecimentos e atitudes mais favoráveis relativamente à Ciência e à disciplina de Física e Química, e face ao Ambiente e ao consumo de água, reforçando a importância deste tipo de abordagens. ABSTRACT; The emergent technology, social and environmental issues are making the science teaching a huge challenge. The shortage and the contamination of water, as result of anthropogenic activities, are faced today like a future problem. This theme is part of the Chemistry subject curriculum of the eleventh grade level and it inspired a didactic intervention based upon a problem solving methodology that can be framed in a STSE approach. The goals of the proposed intervention, taking Mina de S. Domingos for a field trip, meant to improve the students' learnings and to promote a change of attitudes in relation to the environment and to the water consumption, in particular. The collected data, analyzed according to qualitative and quantitative methods, showed better knowledge and more favorable attitudes towards Science and Physics and Chemistry, as well as regarding the environment and water consumption, enhancing the importance of this kind of approach.

As Escadarias de Terraços do Ródão à Chamusca (Baixo Tejo) - Caracterização e Interpretação de Dados Sedimentares, Tectónicos, Climáticos e do Paleolítico

As unidades estratigráficas que resultaram da evolução do rio Tejo em Portugal, aqui analisadas em pormenor entre Vila Velha de Ródão e Chamusca, possuem distintas características sedimentares e indústrias líticas: uma unidade culminante do enchimento sedimentar (o ancestral Tejo, antes do início da etapa de incisão fluvial) - SLD13 (+142 a 262 m acima do leito actual; com provável idade 3,6 a 1,8 Ma), sem indústrias identificadas; terraço T1 (+76 a 180 m; ca. 1000? a 900 ka), sem indústrias; terraço T2 (+57 a 150 m; idade estimada em ca. 600 ka), sem indústrias; terraço T3 (+36 a 113 m; ca. 460 a 360? ka), sem indústrias; terraço T4 (+26 a 55 m; ca. 335 a 155 ka), Paleolítico Inferior (Acheulense) em níveis da base e intermédios mas Paleolítico Médio inicial em níveis do topo; terraço T5 (+5 a 34 m; 135 a 73 ka), Paleolítico Médio (com talhe Mustierense, Levallois); terraço T6 (+3 a 14 m; 62 a 32 ka), Paleolítico Médio final (Mustierense final); Areias da Carregueira (areias eólicas) e coluviões (+3 a ca. 100 m; 32 a 12 ka), Paleolítico Superior a Epipaleolítico; enchimento da planície aluvial (+0 a 8 m; ca. 12 ka a actual), Mesolítico e indústrias mais recentes. As diferenças na elevação (a.r.b.) das escadarias de terraços resultam de soerguimento diferencial, devido a falhas ativas. Numa dada escadaria datada, a projeção da elevação da superfície de cada terraço (a.r.b.) versus a sua idade permitiu estimar a idade do topo do terraço T2 (ca. 600 ka) e a provável idade do início da etapa de incisão (ca. 1,8 Ma). Obteve-se a duração da fase de agradação dos terraços baixos e médios: T6 – 30 ka; T5 – 62 ka; T4 – ca. 180 ka; T3 – ca. 100? ka. Conclui-se que durante o Plistocénico médio e final, as fases de incisão e alargamento do vale foram curtas (ca. 11-25 ka) e ocorreram durante períodos de nível do mar muito baixo, alternando com mais longas fases de inundação e agradação do vale durante níveis do mar mais altos. Estas oscilações eustáticas de causa climática estão sobrepostas a um contexto de soerguimento de longo termo, controlando o desenvolvimento das escadarias. Calculou-se que para os últimos ca. 155 ka as taxas de incisão de curto-termo apresentam valores (0,09 a 0,41 m/ka), aproximadamente, duplos dos calculados para o intervalo ca. 155 a 900 ka (0,04 a 0,28 m/ka). Este aumento na taxa de incisão deve estar relacionado com um aumento na taxa de soerguimento por intensificação da compressão devido à convergência entre as placas Africana e Eurasiática. Abstract: The terrace staircases of the Lower Tagus River (Ródão to Chamusca) – characterization and interpretation of the sedimentary, tectonic, climatic and Palaeolithic data The stratigraphic units that record the evolution of the Tagus River in Portugal (study area between Vila Velha de Ródão and Chamusca villages) have different sedimentary characteristics and lithic industries: a culminant sedimentary unit (the ancestral Tagus, before the drainage network entrenchment) – SLD13 (+142 to 262 m above river bed – a.r.b.; with probable age 3.6 to 1.8 Ma), without artefacts; T1 terrace (+76 to 180 m; ca. 1000? to 900 ka), without artefacts; T2 terrace (+57 to 150 m; top deposits with a probable age ca. 600 ka), without artefacts; T3 terrace (+36 to 113 m; ca. 460 to 360? ka), without artefacts; T4 terrace (+26 to 55 m; ca. 335 a 155 ka), Lower Paleolithic (Acheulian) at basal and middle levels but early Middle Paleolithic at top levels; T5 terrace (+5 to 34 m; 135 to 73 ka), Middle Paleolithic (Mousterian; Levallois technique); T6 terrace (+3 to 14 m; 62 to 32 ka), late Middle Paleolithic (late Mousterian); Carregueira Sands (aeolian sands) and colluvium (+3 a ca. 100 m; 32 to 12 ka), Upper Paleolithic to Epipaleolithic; alluvial plain (+0 to 8 m; ca. 12 ka to present), Mesolithic and more recent industries. The differences in elevation (a.r.b.) of the several terrace staircases results from differential uplift due to active faults. The age interval for each aggradation phase of T3 to T6 terraces was obtained: T3 – ca. 100? ka; T4 – ca. 180 ka; T5 – 62 ka; T6 – 30 ka. The intervals of river down-cutting and widening of the valley floor were short (ca. 11-25 ka) and coincided with periods of very low sea-level. The plotting of the elevation (a.r.b.) versus the age of each terrace surface allows to estimate the age of the T2 terrace (ca. 600 ka) and the probable age of the beginning of the incision stage (ca. 1.8 Ma). So, the high amplitude sea-level changes that characterized the Middle and Late Pleistocene strongly determined the episodic down-cutting phases of the river during the low stands sea levels that alternated with the flooding and aggradation phases of the incised valley during highstand sea levels. These climate related eustatic oscillations are superimposed onto a long term uplift pattern, controlling the river terrace staircase development. During the last ca. 155 ka, the short-term incision rates (0.09 a 0.41 m/ka) were twice the values determined for the interval 155 to 900 ka (0.04 to 0.28 m/ka). This increase in incision rate should be related with an increase in uplift rate resulting from an intensification of compression due to the convergence between African - Eurasian plates.

Rotações de Culturas e Afolhamentos

A rotação de culturas é uma prática agronómica importante em todos os sistemas de agricultura. A alternância de culturas de espécies com características distintas ao nível morfológico (sistema radical), ciclo vegetativo (épocas distintas de sementeira e colheita) e ao nível da sua resistência a pragas e doenças, contribui para o aumento da melhoria das características físicas, químicas e biológicas dos solos. A rotação de culturas pode melhorar a estrutura do solo, quer pela introdução de matéria orgânica, quer pela porosidade biológica criada pelas raízes das culturas. O aumento da porosidade biológica conduzirá a uma maior infiltração da água no solo com consequência na redução do escoamento superficial e portanto, da erosão hídrica. O acréscimo da porosidade biológica no solo pelas raízes é de extrema importância, principalmente em sistemas de mobilização nula (sementeira directa). A utilização de plantas leguminosas, como por exemplo a Vicia sativa L. (vicia ou ervilhaca) a Lupinus luteus L.(tremocilha), o Cicer arietinum L. (grão-de-bico) a Pisum sativum L. (ervilha), etc., na rotação, favorecerá o incremento de azoto no solo, o qual será favorável ao crescimento das gramíneas com redução dos seus custos de produção. Outro aspecto extremamente importante da rotação de culturas prende-se com a melhor distribuição do parque de máquinas e da mão-de-obra ao longo do ano, fazendo-se alternar culturas com épocas de sementeira e de colheita diferentes, como por exemplo o Helianthus annuus L. (girassol) que é uma cultura de primavera-verão, o trigo mole (Triticum aestivum L.) e a cevada dística (Hordeum distichum L.) que são culturas de outono-inverno, etc.

Salinização e sodização dos solos do Alentejo: limitações à sua avaliação no exemplo do regadio do Roxo.

Apresenta-se parte de um trabalho de monitorização da qualidade da água (2014 e 2015) e de compilação de informação sobre os solos do regadio do Roxo (RR), visando uma avaliação da salinização e sodização do solo. Admite-se que as limitações e lacunas de informação encontradas neste caso são representativas de outros regadios do sul do país. O RR ocupa uma área de ~8.250 ha a norte de Aljustrel, ao longo da ribeira do Roxo, em formações sedimentares cenozóicas da bacia de Alvalade. Decresce de SE para NW de 120 m até 47 m maioritariamente em declives suaves. Segundo a Carta dos Solos de Portugal apresenta Luvisols (~40%), Fluvisols e Regosols (~20%), Gleysols e Planosols (~20%) e Vertisols (~10%), no entanto, identificaram-se apenas 5 perfis de solo com caracterização analítica do final do séc. XX. A água de rega do RR em 2014 e 2015 revelou ligeira a moderada salinidade e ausência de restrições para a infiltração enquanto a água drenada chegou quase ao limite de salinidade grave mas manteve-se sem restrições para a infiltração. Os dados disponíveis sobre os solos apresentam baixa salinidade, mas 4 em 5 perfis são sódicos segundo a WRB, contudo, o que sobressai desta análise é a grande lacuna de dados analíticos de solos no RR.

Zonas protegidas: caraterização, proteção e gestão

A componente subterrânea do ciclo da água, por ser de difícil observação, constituiu sempre uma parte negligenciada desse mesmo ciclo. Com o enorme incremento da utilização da água principalmente na segunda metade do Século XX e com técnicas de perfuração cada vez mais eficazes na execução de captações de água subterrânea, registaram se as primeiras observações de declínio generalizado dos níveis freáticos, do declínio acentuado dos caudais de nascentes nessas áreas e do declínio acentuado também dos caudais dos rios abastecidos pelos caudais descarregados pelos aquíferos. Tal levou a consequências drásticas em muitas regiões do Globo, muito em particular nas regiões com forte stress hídrico ou onde as taxas de recarga já não conseguem equilibrar os caudais de exploração. Desse modo, até os especialistas em águas superficiais passaram a olhar para as águas subterrâneas de outro modo, como parte integrante do mesmo ciclo, e cuja afetação pode levar a consequências graves em caudais de rios ou armazenamento em lagos. Para poder prevenir ou combater esta situação, há uma necessidade clara de conhecer o recurso na sua globalidade, desde os limites dos aquíferos, volumetria, capacidade de armazenamento, circulação da água, sua hidroquímica e capacidade de renovação. Esta caraterização é a base para se poder depois fazer a sua gestão, que poderá levar à sua melhor proteção ou, no caso de afetação, à inversão ou remediação dos problemas que os afetam. Se no início a preocupação era não exaurir o recurso, com a finalidade de não prejudicar os abastecimentos e uso humano da água para os diversos fins, nos finais do Século XX iniciam se estudos para determinar a importância dos recursos subterrâneos para a manutenção dos ecossistemas. Desde essa altura, os estudos demonstraram que as águas subterrâneas são importantes em muitos dos ecossistemas continentais e até marinhos e são até imprescindíveis em relação à existência de alguns. Os ecossistemas dependentes de águas subterrâneas podem sê-lo em diversos graus, desde totalmente dependentes a graus de dependência variável. A nível da proteção, são considerados dois fatores fundamentais: a proteção da sua quantidade e da sua qualidade. Para tal, a nível do aquífero, a proteção em relação aos fatores químicos deverá estar centrada nas zonas de infiltração, enquanto a proteção em relação á quantidade estará associada aos aspetos da sua exploração (sobre-exploração). Em relação à proteção das captações, outro fator importante da proteção do recurso para consumo humano, a legislação europeia é já bastante rigorosa, com a definição dos perímetros de proteção das captações públicas obrigatória, mas falta ainda fazer muito trabalho no que respeita quer aos estudos dos aquíferos para uma efetiva segurança das captações, até ao efetivo cumprimento dos limites estabelecidos e ao controlo das atividades condicionadas ou banidas dentro dessas áreas. Uma gestão sustentada e equilibrada dos recursos hídricos subterrâneos é essencial para a manutenção dos fluxos naturais, permitindo, através de uma utilização racional, continuar a manter funcionais os ecossistemas de algum modo dependentes das águas subterrâneas. A nível qualitativo, a gestão do recurso deveria fazer-se através do ordenamento do território e de práticas de utilização e ocupação do solo que obviem a potencial contaminação das águas subterrâneas, situação que está ainda muito longe de suceder, pois o ordenamento do território tem ainda em pouca conta os aspetos ligados aos recursos hídricos subterrâneos. A responsabilidade dos hidrogeólogos passa também muito pela intervenção a nível da governança da água, e por passar aos políticos a mensagem sobre a importância de gestão sustentada dos recursos hídricos subterrâneos, para que o Mundo continue a poder utilizar os serviços que as águas subterrâneas fornecem não só ao Homem, como ao ambiente.